به گزارش عصرایران، به لطف معرفی ریزتراشه هایی جدید با اندازه ای بسیار کوچک که فقط زیر میکروسکوپ قابل مشاهده هستند، قرار ملاقات بعدی شما با پزشک بزودی میتواند بسیار آگاهی بخش تر باشد.
این شرایط را تصور کنید:جراح شما قصد دارد به صورت مداوم بر عملکرد ریه هایتان نظارت داشته باشد تا مطمئن شود سیستم تنفسی به اندازه ای قوی است که در زمان بیهوشی دچار مشکل نشود. از این جهت ، یک تکنسین با کمک یک سرنگ ریزتراشه های کوچکی را درون بدن شما تزریق می کند. سپس، آنها از یک دستگاه سونوگرافی برای ارتباط با ریزتراشه ها استفاده می کنند و مشخص می شود که آیا برای انجام عمل آماده هستید یا خیر.
این چشم اندازی از آینده با کوچک ترین سیستم تک تراشه است که یک مدار الکترونیکی کامل محسوب می شود و تکنیسین ها میتوانند روزی آنرا به صورت مستقیم درون بدن تزریق کنند تا برای نظارت و تشخیص برخی مشکلات سلامت استفاده شوند.
بنابر پژوهش جدیدی که در نشریه Science Advances منتشر شده است، دانشمندان در دانشگاه کلمبیا این تراشه ها را طراحی و تولید نموده اند که در حال حاضر زا اندازه گیری می کند، ولی آنها امیدوارند که روزی این تراشه ها بتوانند برای نظارت بر هر چیزی، از سطوح فشار خون ، تا قند خون ، تا تنفس استفاده شوند.
به گفته کن شپارد، استاد مهندسی الکترونیک و مهندسی زیست پزشکی در دانشگاه کلمبیا، ما مشتاق تولید دستگاه هایی مانند این برای تکمیل التراسونوگرافی هستیم تا به چیزی فراتر از بررسی ویژگی های درونی بافت ها دست یابیم.
این دستگاه ها میتوانند برای تشخیص موارد و انتقال اطلاعات آنها به تصویر سونوگرافی طراحی شوند که اطلاعات زیست جغرافیایی در خصوص جایی که این اطلاعات خاص تشخیص داده شده اند نیز فراهم می کند.
ولی قبل از اینکه تئوری های توطئه، مثل مواردی که به تازگی در مورد بیل گیتس و ردیابی اشخاص با تزریق واکسن کرونا (corona) مطرح شد، ذهن شما را درگیر کنند، باید به این نکته اشاره داشت که محققان نمی توانند از این دستگاه های کوچک برای ردیابی افراد استفاده کنند. این ریزتراشه ها حتی از نوع ارتباطات فرکانس رادیویی که برای ردیابی نیاز است، استفاده نمی کنند.
چگونه کار می کند؟
هر تراشه یا موت( Mote)، آنگونه که پژوهشگران نام می برند، دارای سه ویژگی اصلی است. انتقال داده و نیرو هر دو بی سیم هستند؛ رابطی که انسان را به فن آوری متصل می کند روی خود تراشه ادغام شده است؛ دستگاه دارای یک ضریب شکل است که آنرا برای بدن انسان قابل پذیرش می کند، به این معنی که بسیار کوچک و بدون ایجاد مزاحمت است.
برای ایجاد این ویژگی ها در یک تراشه سنجش دما، تیم پژوهشی کار خود را با یک فرایند معمولی نیمه رسانا اکسید- فلزی مکمل( CMOS) شبیه به فناوری که برای ساخت تراشه یک کامپیوتر، خودرو، یا گوشی هوشمند استفاده می شود، شروع کردند. تراشه های سی ماس همراه با یک جفت نیمه رسانا که به یک منبع ولتاژ ثانویه متصل شده اند، ساخته شده اند، از این جهت ، آن ها در زمان های مخالف کار می کنند؛ هنگامی که یک ترانزیستور روشن می شود، دیگری خاموش می شود.
ولی محققان دانشگاه کلمبیا به اضافه کردن یک مبدل پیزوالکتریک در مقایس کوچک به تراشه نیاز داشتند تا بتواند با فن آوری سونوگرافی ارتباط برقرار کند. مبدل میتواند امواج صوتی مکانیکی را از دستگاه سونوگرافی به سیگنال های الکتریکی تبدیل نموده و بالعکس. این بخش برای تقویت اتصال با لایه ای کوچک از طلا در هر دو سمت پوشیده شده است. همچنین، ریزتراشه دارای یک لایه فیلم رسانای ویژه و یک ورق نازک مس است.
برای تامین نیروی تراشه، دانشمندان از یک دستگاه سونوگرافی تجاری برای اعمال امواج فراصوت استفاده کردند. به صورت معمول، شما میتوانید آنتن های فرکانس رادیویی برای انتقال داده در یک تراشه را مشاهده کنید، ولی مبدل پیزوالکتریک در اینجا نقش آنتن را دارد. این به علت آن است که طول موج های فراصوت بسیار کوچک تر از طول موج های رادیویی از فرکانسی مشابه هستند و این اجازه می دهد دستگاه فوق العاده کوچک باشد. تراشه ها دارای حجم کلی کمتر از یک میلیمتر مکعب هستند.
تاکنون، تیم دانشگاه کلمبیا در استفاده از این ریزتراشه ها برای نظارت بر دمای بدن در موش های آزمایشگاهی موفق بوده است. پژوهشگران تراشه ها را درون مغز و پاهای عقب موش ها تزریق کرده تا عملکرد سنجش دما را ارزیابی کنند.
مشخص است که با زمان آزمایش های انسانی فاصله بسیاری داریم. اما شپرد و تیم وی بر این باورند که این ریزتراشه ها در نهایت مفید بودن خود در نظارت بر داده هایی غیراز دما، از فشار خون تا شرایط تنفس را ثابت خواهند کرد. این میتواند در بررسی علائم حیاتی پیش از یک عمل جراحی، تعیین مکان تومورها درون اندام ها ، یا تنظیمات درمانی مفید باشد.
تئوری های توطئه ریزتراشه ای
ریزتراشه های قابل کاشت که بسیار بزرگتر از این موت ها هستند و به صورت معمول زیر پوست قرار می گیرند، چند دهه است که در دسترس هستند. استفاده از ریزتراشه های قابل کاشت در بدن انسان سابقه ای طولانی دارد.
افرادی که از این دستگاه ها استفاده می کنند به صورت معمول بعنوان " زیست هکر" یا" گریندر" شناخته میشوند و استفاده از ریزتراشه ها را برای گسترش توانایی های بدن خود مد نظر قرار داده و قدرت های کوچکی مانند برداشتن اشیاء فلزی یا روشن کردن خودرو با تکان دادن یک دست را به توانایی های خود اضافه کنند.
ولی شپرد و تیم پژوهشی وی به این اصلاحات در بدن علاقه خاصی نداشته و استفاده از ریزتراشه های قابل کاشت خارج از تنظیمات مشخص و بالینی را دنبال نمی کنند.
همینطور، باید این نکته مهم را بخاطر داشت که این نوع تراشه ها از آنتن های فرکانس رادیویی برای برقراری ارتباط با جهان خارج استفاده می کنند. این در شرایطی است که تراشه های دانشگاه کلمبیا از مبدل پیزوالکتریک برای برقراری ارتباط با دستگاه سونوگرافی استفاده می کنند.
- 18
- 4
